基于CDIO方法論的工程綜合訓(xùn)練課程設(shè)計

左時倫

基于CDIO方法論的工程綜合訓(xùn)練課程設(shè)計

左時倫

根據(jù)CDIO工程教育模式的理念和標準，討論了工程綜合訓(xùn)練課程教學(xué)目標的制定、教學(xué)內(nèi)容的安排和與其他課程的銜接及考核辦法等。

工程綜合訓(xùn)練；課程教學(xué)設(shè)計；CDIO工程教育模式；項目教學(xué)

社會需求是推動改革的第一動力，人才培養(yǎng)是產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵所在。經(jīng)濟全球化加速，而全球性工程人才短缺，以美國為首的西方國家率先推動工程教育改革，創(chuàng)立了CDIO工程教育模式。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate）。CDIO工程教育模式，就是以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO是一種新思維，它顛覆以“知識繼承”為本位的傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式，開啟了以“能力培養(yǎng)”為核心的現(xiàn)代人才培養(yǎng)觀［1］。CDIO也是一種方法論，在其頒布的12項標準中有7項就體現(xiàn)了CDIO方法論。

該模式的提出與實踐為“卓越工程師”的培養(yǎng)提供了藍本，因此在我國也掀起了工程教育改革的浪潮。在實施CDIO工程教育改革中，很多高校采取了“以點帶面”的方式穩(wěn)步推進。工程綜合訓(xùn)練課程就是一個“點”，目前已成為眾多高校實施CDIO工程教育改革的主要突破口［2-3］。

工程綜合訓(xùn)練課程一般由工程訓(xùn)練中心獨立實施，學(xué)科相對獨立，牽扯面較窄，同時它的教學(xué)目標與CDIO模式相若、教學(xué)方法與CDIO模式相似、教學(xué)評價與CDIO模式趨同。因此，以CDIO的標準指導(dǎo)工程綜合訓(xùn)練課程的設(shè)計，必將起到事半功倍的效果。

一、教學(xué)目標的制定遵循需求原則

CDIO教學(xué)大綱與培養(yǎng)目標的制定，要求與產(chǎn)業(yè)對學(xué)生素質(zhì)和能力的需求掛鉤。按照這一標準，學(xué)校對學(xué)生素質(zhì)和能力的培養(yǎng)需要得到用人單位的審核和認可，即由“市場需求決定產(chǎn)品品質(zhì)”，避免造成“產(chǎn)品積壓”。用人單位對學(xué)生的需求不僅包括專業(yè)技術(shù)方面的知識和能力，還包括學(xué)生的個人素質(zhì)，如學(xué)習(xí)能力、工程實踐能力、創(chuàng)新性思維、團隊合作能力和職業(yè)道德等。根據(jù)CDIO這一標準確定工程綜合訓(xùn)練課程的教學(xué)目標，就應(yīng)當是以能力培養(yǎng)為核心，以培養(yǎng)創(chuàng)新思維、職業(yè)道德和團隊精神為根本，推動學(xué)生了解工程環(huán)境，建立工程意識，掌握現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)工藝、技術(shù)和管理等方面的知識、技能［4］。

二、教學(xué)內(nèi)容的安排遵循關(guān)聯(lián)原則

CDIO要求對學(xué)生的培養(yǎng)應(yīng)注重知識和能力關(guān)聯(lián)，要求以產(chǎn)品或系統(tǒng)全生命周期的開發(fā)及使用作為知識和能力培養(yǎng)的載體及環(huán)境。從課程教學(xué)內(nèi)容上講，CDIO除了要求傳授產(chǎn)品設(shè)計和零部件制造階段的知識外，還應(yīng)包括前期的項目構(gòu)思階段和后期的產(chǎn)品運行與評價階段所涉及的知識。由此可見，CDIO更加強調(diào)教學(xué)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)性，在“項目實現(xiàn)”過程中將各學(xué)科產(chǎn)生的“孤島技術(shù)”連成一片，并進行實踐檢驗。

CDIO強調(diào)“做中學(xué)”和“基于項目的學(xué)習(xí)”，通過具體的工程項目，實現(xiàn)一般方法的獲得和通用能力的提高，而不局限于某個項目涉及到的具體知識。遵循這種關(guān)聯(lián)原則，工程綜合訓(xùn)練課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置不僅應(yīng)注重“知識鏈”的完整性，還應(yīng)注重一般知識的提煉和通用能力的培養(yǎng)。工程綜合訓(xùn)練課程的教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃如圖1所示。以“項目實現(xiàn)”組織教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)了關(guān)聯(lián)原則；對每個項目階段的通用技術(shù)的分解，又保證了一般知識的提煉。

三、課程的銜接遵循集成化課程設(shè)置原則

CDIO要求建立和發(fā)展課程之間的銜接，使專業(yè)培養(yǎng)目標得到多門課程的共同支持。傳統(tǒng)課程的組織通常是按照學(xué)科專業(yè)進行，而CDIO要求按照“項目實現(xiàn)”原則組織教學(xué)，這就必須突破“各自為戰(zhàn)”的傳統(tǒng)學(xué)科專業(yè)模式。工程綜合訓(xùn)練課程的銜接也要突破學(xué)科界限，在保證“項目實現(xiàn)”這一根本原則下，力求實現(xiàn)相關(guān)學(xué)科知識之間的“無縫銜接”。

圖1 工程綜合訓(xùn)練課程教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃

以機電產(chǎn)品的工程綜合訓(xùn)練項目為例，它涉及機械設(shè)計、機械制造方面的學(xué)科專業(yè)知識，還包括機電控制、項目管理等學(xué)科專業(yè)方面的知識?？梢?，保障“項目實現(xiàn)”所需要的學(xué)科專業(yè)知識是非常寬泛的，而要面面俱到又是不可能的，則必須堅持“理論夠用，實踐為主”的方針。

四、遵循“設(shè)計-制作”原則，彰顯課程實踐特征

CDIO的 “設(shè)計-制作”要求每個學(xué)生都親力親為，而不以自愿為原則。“紙上得到終覺淺，絕知此事要躬行”。實踐是CDIO工程教育理念的核心。從實踐中來，到實踐中去。學(xué)生在“實踐-理論-實踐”這個不斷循環(huán)的過程中增長知識和才干。

此外，CDIO強調(diào)以“用”導(dǎo)“學(xué)”，逆向驅(qū)動。學(xué)生在做項目的過程中發(fā)現(xiàn)問題，然后帶著問題去學(xué)習(xí)，最后再用學(xué)到的知識來解決實際問題。實踐既是學(xué)生獲得知識和能力的起點，也是學(xué)生檢驗知識和能力的終點，具有不可替代性。

五、課程考核遵循能力評價原則

CDIO模式重在能力培養(yǎng)，以能力培養(yǎng)為本位的教學(xué)思想貫穿課程設(shè)置和教學(xué)實踐的全過程，考核也重在測評能力。工程綜合訓(xùn)練課程的考核，要結(jié)合項目實現(xiàn)過程，從多個維度進行綜合評價。比如在項目設(shè)計階段，采用筆試的方式考核學(xué)生的專業(yè)知識；在項目實施階段，通過現(xiàn)場實作的方式檢驗學(xué)生的專業(yè)技能；在項目運行階段，采取面試的方式評價學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。最后，再按照預(yù)先確定的權(quán)重進行綜合評分。

CDIO給了教育者一個新的視角來審視傳統(tǒng)的工程教育，但并非是對傳統(tǒng)工程教育的“徹底顛覆”。事實上，傳統(tǒng)工程教育在人才培養(yǎng)方面也發(fā)揮過重要的作用。在過去很長一段時間里，工程教育的主要動力來自于對未知世界的“科學(xué)分析”，是解惑；而現(xiàn)階段，推動工程教育發(fā)展的主要源泉是“摸著石頭過河”，是“求新”。從這個意義上講，CDIO應(yīng)當被看作是工程教育發(fā)展的一個新階段。但無論如何，CDIO理念對于各國工程教育改革具有重要的借鑒意義，CDIO模式對于我國 “卓越工程師”培養(yǎng)具有重要的指導(dǎo)意義，CDIO標準對于工程綜合訓(xùn)練課程的設(shè)計具有重要的實踐意義。

[1]查建中.工程教育改革戰(zhàn)略“CDIO”與產(chǎn)學(xué)合作和國際化[J].中國大學(xué)教學(xué)，2008（5）．

[2]葉樹江，吳彪，李丹.論“卓越計劃”工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式[J]．黑龍江高教研究，2011（4）.

[3]顧佩華，等.從CDIO到EIP-CDIO：汕頭大學(xué)工程教育與人才培養(yǎng)模式探索[J].高等工程教育研究，2008（1）．

[4]左時倫，廖勇，胡林.《機械產(chǎn)品綜合訓(xùn)練》課程開發(fā)相關(guān)問題研討[J].新課程研究：高等教育，2010（1）.

G642.44

A

1673-1999（2012）03-0175-02

左時倫（1974-），男，博士，重慶科技學(xué)院機械與動力學(xué)院副教授。

2011-11-22

重慶科技學(xué)院教改項目（201027）。